H1N1再度襲來 新方法預測流感病毒基因重組
日期:2010-12-29 12:32:34
當兩種或三種病毒株同時感染宿主時會導致新的混合病毒株,例如甲型流感病毒。甲型流感病毒基因組由8個獨立的片段組成,其基因組的片段是從不同的病毒株衍生獲得,這一過程稱為病毒的“洗牌”效應即病毒基因組重組。病毒基因組重組可快速生成人體缺乏免疫的新病毒株。新病毒株的出現常常會引發人類新一輪流感疾病的大爆發。例如1957年的H2N2亞洲流感,1968年H3N2香港流感,以及去年波及全球的本世界以來的甲型H1N1流感大流行。
在我們身邊的生態環境中,有各種流感病毒,它們有的彼此只存在非常細微的差別,研究者們至今缺乏足夠的知識認定哪種病毒會引起大流感。病毒的衍變有些具有明顯的生物學意義,有些則并不具有。由于它們衍變的出口太多,研究人員只能跟在它們后面被動追擊,而做不到主動出擊到病毒前面進行防守。科學家們總是感嘆只能成為事后諸葛亮,唯一可以預測的就是病毒的不可預測性。
然而近日公布在GenomeWeb一條最新消息或許將改變被動的現狀。新加坡基因組研究所12月27日發表聲明稱他們與美國馬里蘭大學的研究人員合作開發出了一種新方法可以高度準確和敏感地預測流感病毒基因組的危險變異。研究論文發表在了近期的《核酸研究》(Nucleic Acids Research)雜志上。
論文中提到了一種可預測病毒基因組重組的自動程序包,研究人員將其命名為GiRaF。GiRaF是由新加坡基因組資深科學家Niranjan Nagarajan和美國馬里蘭大學的計算機科學助理教授Carl Kingsford協作開發的。GiRaF主要是基于流感基因組大量數據和病毒基因組所有片段分析的基礎上對病毒基因組的重組做出預測。
GiRaF采用了一種數據挖掘技術尋找給定的序列樣品中的重組序列。這種方法以早期的方法為基礎,及通過構建“不相容圖”比較候選樹的分布,并利用一種快速搜索算法挖掘系統發生的不一致性。然后再利用系統發生距離檢測改進錯誤的陽性率,再將從基因組所有片段獲得的結果組合到一起生成一個綜合的重組表從而預測出近期以及系統深度重組。
“GiRaF除了可用于檢測流感,還能對病毒基因組重組的過程進行更系統的研究,以便我們預測新型流感病毒出現的時間和方式。”Niranjan Nagarajan說。
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